广州试验区Cd 异常

据广东省地调院生态地球化学调查资料，珠江三角洲区域Cd异常分布范围很大，包括了珠江三角洲的大部分地区，Cd含量大于300ng/g的土壤超过4500km2。本次研究中在广州试验区内选择的三个Cd异常，即黄埔、龙山和沙仔Cd异常，这只是珠江三角洲地区区域Cd异常的一小部分。为了从区域上对这类异常的成因进行系统探讨，将这几个异常区统归为广州试验区Cd异常一并进行研究。

由于广州试验区Cd异常分布范围广，很难区分出典型的背景区，因此也就不能确定在没有异常存在的情况下，Cd与土壤物质组成之间的相关性。针对这种状况，沿用南京八卦洲试验区Cd异常主导控制因素研究思路，在广州试验区Cd异常成因研究中没再进行Cd的基准值计算，直接通过Cd与土壤物质组成间的相关性来判断异常的成因类型。

在广州试验区的3个Cd异常区***布置土壤垂直剖面5个，采集土壤样品48件。各剖面上土壤质地和矿物组成特征如图3－3所示。从中可以看到，在广州研究区为数不多的几个剖面上，土壤质地和矿物组成的变化都比较大，这种变化可能反映出成壤母质物质组成的差异。

图3－3广州Cd异常区土壤剖面质地和矿物组成示意图

在没有对数据进行任何删除处理的情况下，进行了Cd与土壤物质组成相关关系分析(表3－5)，此时两种成分间的相关性代表的是自然状态下成分间的内在联系，可以认为是在自然作用过程中形成的。从表3－5中可以看到，Cd与土壤矿物组成没有相关性，说明试验区内土壤矿物组成对形成Cd异常不具“专属性”，即土壤矿物组成对形成土壤Cd异常没有起到直接的作用;即便起到了一定作用，也不是通过具体的矿物种类实现的。从相关分析结果来看，区域Cd异常的形成明显地受到土壤粒度组成的控制，依据是土壤中Cd的含量与各个粒级在99%置信水平上都具有显著的相关性，只是有正相关、有负相关。Cd与砂质粉粒(20～60μm)以下的各粒级呈显著的正相关，与砂质粉粒以上的粗粒级组成呈显著的负相关，最大相关性出现在Cd与砂质粉粒之间，表现出一定的粒级效应。土壤粒度组成与Cd异常间的相关性也决定了土壤常量化学组分与Cd异常之间的相关性。SiO2与Cd呈负相关，而Fe2O3、MgO、CaO、Na2O与Cd呈正相关。

表3－5 广州试验区土壤物质组成与Cd相关系数

注:N－2=46;r0.01(45)=0.372;×表示两种组分间没有相关性。

我们知道，土壤的粒度组成、常量化学组分很少受到自然因素以外的其他因素(如人为因素)的影响，即使是有影响一般也仅限于局部范围内，不会在区域尺度上造成广泛且一致的影响;另外试验区内几个剖面间距离比较远，土壤质地的差异很明显，出现一致人为扰动的可能性不大。因此，对广州区域Cd异常与土壤粒度组成、常量化学组分间相关性的最合理解释就是，两者是在自然营力(例如风化及水流搬运等)作用下通过河流沉积物的沉积作用一同形成的，即Cd异常的形成主要受自然因素的控制。

至于流域内Cd的来源，推测主要有两个途径，一是物源区含Cd矿物的风化分解，这种来源的Cd由流域区域地质背景决定，是最主要来源;二是来自沉积区上游人类活动排放，例如来自矿产资源开发和其他工业活动的排放(废水、废物)。